Конструкция и геометрия резца

В конструкции любого режущего инструмента можно выделить режущую (рабочую) и крепежную (корпус) части. Режущей частью инструмент режет, крепежной крепится (устанавливается) в станке. У резцов режущая часть называется головкой, а крепежная – телом. Головку выполняют из инструментального материала, обладающего высокой твердостью, прочностью, износостойкостью, теплостойкостью, а тело  из конструкционной стали.

В зависимости от формы головки и ее положения относительно тела резцы бывают правые (см. рис. 1), левые (см. рис. 2), прямые (см. рис. 1, 2), отогнутые (см. рис. 3).

На рис. 12 изображен проходной прямой правый токарный резец.

Форма головки этого инструмента определяется положением в пространстве трех ее поверхностей (граней): передней, главной задней и вспомогательной задней. Передней гранью называется поверхность, по которой сходит стружка. Задними называются поверхности, обращенные к обрабатываемой заготовке. Главная задняя грань обращена к поверхности резания (см. рис. 13), а вспомогательная задняя грань – к обработанной поверхности заготовки.

Рис. 12. Проходной прямой правый токарный резец

Пересечение передней и главной задней граней образует главную режущую кромку (см. рис. 12). Пересечение передней и вспомогательной задней граней образует вспомогательную режущую кромку. Пересечение режущих кромок образует вершину резца.

Рис. 13. Главная система координат проходного токарного резца

Итак, форма головки резца определяется положением в пространстве трех граней: передней грани, главной задней грани, вспомогательной задней грани. Положение в пространстве этих граней определяется в своеобразной системе координат резца, образованной тремя взаимно перпендикулярными плоскостями, занимающими определенное положение по отношению к резцу и обрабатываемой заготовке (см. рис. 13). Каждая из плоскостей системы координат имеет свое название: основная плоскость, главная плоскость резания, главная секущая плоскость.

Основная плоскость располагается параллельно направлениям продольной и поперечной подач. Свой нижний опорной поверхностью резец лежит на основной плоскости. На рис. 13 это плоскость рисунка.

Главная плоскость резания проходит через главную режущую кромку резца перпендикулярно основной плоскости.

Главная секущая плоскость проходит перпендикулярно основной и главной плоскости резания, пересекая главную режущую кромку. Для однозначного определения положения плоскости в пространстве необходимо знать два угла, образуемых этой плоскостью с плоскостями координат. Головка резца имеет три грани, следовательно, для определения ее формы надо знать шесть углов. Совокупность данных углов и называется геометрией.

Рис. 14. Углы резца в главной секущей плоскости

В главной системе координат резца в главной секущей плоскости находится два угла  и  (см. рис. 14):

 – передний угол – угол между передней гранью и основной плоскостью;

 – главный задний угол – угол между главной задней гранью и главной плоскостью резания.

В главной системе координат в основной плоскости находится два угла  и ₁ (см. рис. 15):

 – главный угол в плане – угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением продольной подачи (S);

₁ – вспомогательный угол в плане – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, обратным направлению продольной подачи (-S).

Для нахождения пятого угла  требуется дополнительный вид (см.

рис. 16).

Для нахождения шестого угла требуется построить еще одну, вспомогательную, систему координат (см. рис. 17). Эта система координат строится по отношению к вспомогательной режущей кромке аналогично тому, как была построена по отношению к главной режущей кромке главная система координат.

Основная плоскость в ней сохраняется прежняя (от главной системы координат). Вспомогательная плоскость резания проходит через вспомогательную режущую кромку резца перпендикулярно основной плоскости. Вспомогательная секущая плоскость проходит перпендикулярно основной и вспомогательной плоскости резания, пересекая вспомогательную режущую кромку.

Шестой угол ₁ находится во вспомогательной секущей плоскости (см. рис. 18); ₁ – вспомогательный задний угол – угол между вспомогательной задней гранью и вспомогательной плоскостью резания.

Итак, найдены все шесть основных углов, составляющих геометрию резца:

₁ и ₁ определяют положение в пространстве вспомогательной задней грани;

 и  определяют положение в пространстве главной задней грани;

 и  определяют положение в пространстве передней грани.

Нахождение основных углов для других типов резцов производится аналогично нахождению основных углов прямого проходного токарного резца. В приложениях к методическим указаниям приведены схемы геометрии для подрезного (см. рис. П.1.1, П.1.2) и расточного (см. рис. П.2.1, П.2.2) резцов.

.

Рис. 15. Углы резца в плане

Рис. 16. Угол наклона главной режущей кромки к основной плоскости:

 – угол наклона главной режущей кромки и основной плоскости

Рис. 17. Вспомогательная система координат проходного токарного резца

Рис. 18. Вспомогательный задний угол